升溫使自然濕地溫室氣體吸收功能大幅減弱

近日，記者從中國科學院大氣物理研究所獲悉，該所東亞區域氣候-環境重點實驗室科研團隊對全球增溫背景下自然濕地的溫室氣體“匯”功能進行了研究，發現如果全球升溫幅度在1.5℃~2℃，濕地的溫室氣體“匯”功能減弱超過一半(約-57%)。相關研究成果發表于《自然-氣候變化》。

濕地覆蓋地球表面積的6%，儲存著全球1/3的土壤有機碳。濕地植被通過光合作用將大氣中的二氧化碳轉化為有機碳，在濕地土壤中積累。在濕地的厭氧環境中有機碳的分解速度慢，所以濕地是碳素積累速度最快的自然生態系統。越來越多的證據表明，氣候變暖正在顯著改變濕地生態系統的結構和功能。

團隊基于數據爬蟲技術和逆方差隨機效應模型薈萃分析方法，集成了1990年至2022年間167個獨立自然濕地站點的人為增溫模擬實驗數據，就二氧化碳、甲烷和氧化亞氮三種溫室氣體排放對增溫的響應開展了研究。

研究發現，即使《巴黎協定》提出的“全球平均氣溫較前工業化時期上升幅度控制在 2℃ 以內，并努力將溫度上升幅度限制在 1.5℃ 以內”目標能夠實現，濕地在減緩氣候變化方面所起的作用仍會大幅減弱。增溫后，在灌木類、禾草類等維管植物占優勢的濕地，二氧化碳凈吸收增加;苔蘚、地衣等隱花植物占優勢的濕地，二氧化碳凈排放顯著增加。不管濕地優勢植物功能群如何，增溫都促進了濕地甲烷的凈排放。與低親和力的甲烷氧化菌相比，產甲烷菌對土壤溫度的變化更為敏感。

此外，該研究量化了濕地氧化亞氮排放對增溫的響應。研究人員表示，在百年尺度上，氧化亞氮的溫室效應是二氧化碳的298倍，即使氧化亞氮排放少量增加，也可能對全球升溫產生不可忽視的影響。研究還發現，在維管植物占優勢的多年凍土濕地，氣候變暖會顯著促進甲烷和氧化亞氮的凈排放，從而產生正反饋作用。

該研究揭示了濕地溫室氣體排放對增溫響應的特征等，為濕地-氣候反饋機制的模擬研究提供了新啟示。

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https://doi.org/10.1038/s41558-023-01637-0